(57)【要約】【課題】傷や破損を起こさずに半導体ウェハを研磨する研磨方法、研磨パッド及び研磨装置を提供する。【解決手段】研磨装置は、回転軸が平行に配置された２つのローラ１０に懸けられたベルト状の定盤２と、定盤２に貼り付けられた複数枚のシート状の研磨パッド３と、研磨パッド３を活性化させるドレッサ７とを備え、研磨パッド３の上端部のうち、隣接する研磨パッドに対向する部分の角度が鈍角になっている。これにより、ドレッサ７が研磨パッド３の上端部に引っかかることがなくなるので、研磨パッド３の傷の発生が抑えられ、半導体ウェハを傷付けることなく研磨することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されている研磨パッド。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て略四辺形の形状を有しており、少なくとも上記略四辺形の一つの辺に相当する部分の上端にテーパー加工または丸め加工が施されている、研磨パッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て扇形の形状を有しており、少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されている、研磨パッド。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の研磨パッドにおいて、
上記上端部のうち少なくとも一部にはテーパー加工が施されており、上記上端部の角度が鈍角である、研磨パッド。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の研磨パッドにおいて、
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられている、研磨パッド。
【請求項６】
化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
少なくとも端部の一部には、
第１の凹凸部と、
上記第１の凹凸部とかみ合わせ可能な第２の凹凸部と
が形成されている、研磨パッド。
【請求項７】
請求項６に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て、第１の辺に上記第１の凹凸部が形成され、上記第１の辺の対辺に上記第２の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有している、研磨パッド。
【請求項８】
請求項６または７に記載の研磨パッドにおいて、
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられている、研磨パッド。
【請求項９】
化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されている、研磨パッド。
【請求項１０】
請求項９に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て、四隅が切り取られた、もしくは四隅が丸められて曲線となった略四辺形の形状を有する、研磨パッド。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の研磨パッドにおいて、
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられている、研磨パッド。
【請求項１２】
化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
少なくとも端部の一部には、
上記端部の上部を突出させることにより形成された第１の突出部と、
上記第１の突出部と重ね合わせ可能で、上記端部の下部を突出させることにより形成された第２の突出部と
が設けられている、研磨パッド。
【請求項１３】
請求項１２に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て略四辺形の形状を有しており、第１の辺に上記第１の突出部が形成され、上記第１の辺の対辺に上記第２の突出部が形成されている、研磨パッド。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の研磨パッドにおいて、
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられている、研磨パッド。
【請求項１５】
化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている、研磨パッド。
【請求項１６】
定盤と、
上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記複数の研磨パッドの各々の上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分には、テーパー加工または丸め加工が施されている、研磨装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の研磨装置において、
互いに平行な回転軸を有する少なくとも２つのローラをさらに備え、
上記定盤は上記ローラに懸けられたベルト状のものであり、
上記研磨パッドは、少なくとも一つの辺の上端部がテーパー加工または丸め加工された略四辺形の形状を有している、研磨装置。
【請求項１８】
定盤と、
上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
少なくとも上記各研磨パッドの端部の一部には、
第１の凹凸部と、
隣接する上記研磨パッドの上記第１の凹凸部とかみ合わされた第２の凹凸部とが形成されている、研磨装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の研磨装置において、
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て、第１の辺に上記第１の凹凸部が形成され、上記第１の辺の対辺に上記第２の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有している、研磨装置。
【請求項２０】
定盤と、
上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されている、研磨装置。
【請求項２１】
定盤と、
上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第１の突出部が形成され、
上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第１の突出部と重ね合わされた第２の突出部が形成されている、研磨装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の研磨装置において、
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て略四辺形の形状を有しており、第１の辺に上記第１の突出部が形成され、上記第１の辺の対辺に上記第２の突出部が形成されている、研磨装置。
【請求項２３】
定盤と、
上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記複数の研磨パッド同士の間が、接着剤で埋められている、研磨装置。
【請求項２４】
定盤と、
上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている、研磨装置。
【請求項２５】
定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、
上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記研磨パッドは、上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分にテーパー加工または丸め加工が施されていることを特徴とするウェハの研磨方法。
【請求項２６】
定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、
上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記研磨パッドの端部には、第１の凹凸部と、隣接する上記研磨パッドの上記第１の凹凸部とかみ合わされた第２の凹凸部とが形成されていることを特徴とするウェハの研磨方法。
【請求項２７】
定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、
上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記研磨パッドは、上方から見た場合のコーナー部分にテーパー加工または丸め加工が施されていることを特徴とするウェハの研磨方法。
【請求項２８】
定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、
上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記研磨パッドのうち、上記定盤の走行方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第１の突出部が形成され、下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第１の突出部と重ね合わされた第２の突出部が形成されていることを特徴とするウェハの研磨方法。
【請求項２９】
定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、
上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記複数の研磨パッド同士の間は、接着剤で埋められていることを特徴とするウェハの研磨方法。
【請求項３０】
定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、
上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられていることを特徴とするウェハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、ウェハの研磨方法、研磨パッド、及び該研磨パッドを用いる研磨装置に関し、特に半導体ウェハに対する化学的機械的研磨（ＣＭＰ）用の装置、これに用いる研磨パッド、及び半導体ウェハの研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の微細化は著しい。半導体装置の微細化を実現するために、半導体装置の製造方法について種々の新しい技術が開発されている。これらの新技術の中でも、金属配線材料と絶縁材料とからなる配線層を幾層にも積層する多層配線技術は、半導体装置の微細化及び高機能化に大きく貢献できる反面、数多くの技術的な課題を有している。その課題の１つに、各配線層における平坦性の確保が上げられる。例えば、こお平坦性が確保されずに各配線層の上面に凹凸が残った状態では、微細化の鍵となるフォトリソグラフィ工程においてフォーカスずれが発生し、配線パターンの形成が不可能となる。この課題を解決するために、近年、半導体ウェハの表面を化学的機械的に研磨して平坦化する化学的機械的研磨（ＣＭＰ）法が多用されるようになってきている。
【０００３】
以下、従来のターンテーブル方式ではなく、いわゆるベルト研磨方式のＣＭＰ装置について図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図１５は、従来のベルト研磨方式のＣＭＰ装置における研磨機構部の構成を概略的に示している。
【０００５】
同図に示すＣＭＰ装置では、基材が発泡ポリウレタンからなる複数のシート状の研磨パッド１０１がベルト状の定盤１０２に一定間隔をあけながら貼り付けられている。そして、研磨パッド１０１上に研磨剤であるスラリーを供給しながら定盤１０２を走行させ、キャリア１０３に吸着した半導体ウェハ１０４の表面をキャリア１０３に回転を加えながら押し当てることにより、半導体ウェハ１０４を研磨する。また、研磨パッド１０１の上面を活性化させる（毛羽立たせる）ために、シリンダ１０５の下面に装着させたドレッサ１０６を研磨パッド１０１に押し当てて、定盤１０２の走行方向に対して垂直な方向に随時移動させる。研磨パッド１０１の上面を活性化させることにより、研磨パッド１０１は研磨力を維持することができる。
【０００６】
また、従来のＣＭＰ装置は、例えばベルト状の定盤１０２に囲まれて配置された終点検出装置（図示せず）を備えている。各研磨パッド１０１には、終点検出用の貫通孔１１０が形成されている。終点検出装置は、貫通光１１０を通して例えばレーザー光を半導体ウェハ１０４に照射し、半導体ウェハ１０４からの反射光を受けることで研磨の終点を検出する。
【０００７】
図１６は、図１５に示す従来のＣＭＰ装置のうち、Ｄ部を示す拡大図である。同図は、研磨パッド１０１を一定間隔をあけて定盤１０２に貼り付けた部分を示す。また、図１７は、図１５に示す従来のＣＭＰ装置のうち、Ｅ部を示す拡大図であり、研磨終点検出用の貫通孔１１０を示す。ここで、定盤１０２の進行方向を研磨パッド１０１の長さ方向と呼び、研磨パッド面内の定盤１０２に垂直な方向を研磨パッドの幅方向と呼ぶとすると、貫通孔１１０は、研磨パッド１０１のうち、幅方向で見て中央付近に開口されている。
【０００８】
なお、図１５及び図１６に示すように、進行方向に隣接する研磨パッド１０１の間には一定の間隔があいているが、これによって、研磨くずやスラリーが速やかに排出されるようになっている。
【０００９】
以上で説明したようなＣＭＰ装置を用いることで、半導体装置の上面は高精度に平坦化され、微細な配線パターンの形成が可能となる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−１７６８２８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＣＭＰ装置においては、連続して使用した場合、図１６に示すように、研磨パッド１０１の端部のうち隣接する研磨パッド１０１に面する部分には傷１０７が生じてしまう。これと同様に、図１７に示す貫通孔１１０の周縁部においても、研磨時に傷１０７が発生する。この傷１０７は、ドレッサ１０６を定盤１０２の走行方向に対して垂直な方向に随時移動させる際に、研磨パッド１０１にドレッサ１０６が衝突することにより発生する。
【００１２】
また、図１６に示すように、研磨パッド１０１の端部、中でもコーナー部１０８では、剥離が起きやすくなっている。このような剥離は次のような理由により発生する。
【００１３】
研磨パッド１０１や定盤１０２、キャリア１０３などを備える研磨機構部は、研磨装置がアイドリング状態のときにはウエット雰囲気で待機する。また、研磨パッド１０１を貼り付けた定盤１０２は非常に強いテンションがかけられた状態でベルトコンベア状に回転運動を続ける。加えて、研磨時の研磨パッド１０１は、スラリーにさらされながら、半導体ウェハに対する押し付け力やドレッサからの接触・押し付け力を受ける。このような状態が長時間続くと、定盤との接着面積が他の部分と比較して狭い研磨パッド１０１の端部に水やスラリーが浸入し、引っ張り応力との相互作用で剥がれが発生する。
【００１４】
研磨パッド１０１に傷１０７や剥がれが生じると、半導体プロセスにおいても異常が発生する。
【００１５】
まず、研磨パッド１０１の端部及び、終点検出用の貫通孔の周縁部に傷１０７がある場合、半導体ウェハ１０４の表面側（主面側）を研磨パッド１０１に押し付けて研磨するため、ウェハの主面側に傷が発生する。このようなウェハの主面側の傷は、半導体装置の信頼性を著しく劣化させ、最終的には完成品の不良を誘発する原因となる。従って、ＣＭＰ後に半導体ウェハの傷を検査する必要が生じ、このための多大な労力が必要となる。
【００１６】
次に、研磨パッド１０１が剥離すると、研磨の途中で半導体ウェハ１０４が研磨パッド１０１の剥離部分に引っかかり、キャリア１０３から半導体ウェハ１０４が外れて半導体ウェハ１０４が破損する場合がある。
【００１７】
また、剥離によって研磨パッド１０１端部に浮き上がり部分が生じると、この浮き上がり部分とドレッサ１０６が衝突した場合、ドレッサ１０６及びそれを装着するシリンダ１０５が破損し、設備が停止する。この修復には多大な時間とコストが必要となる。
【００１８】
このような、研磨パッドのコーナー部の剥がれに関して、定盤１０２と研磨パッド１０１とを接着する接着剤の接着強度を上げる等の取り組みが行われている。しかしながら、定盤１０２と研磨パッド１０１との接着強度を向上させた場合には、貼り付け直後には充分な強度で接着されるものの、テンションをかけながら回転し、ウエット、ケミカルの雰囲気にさらされるために接着剤は速やかに劣化してしまう。また、使用するスラリーによって個別に接着剤を検討する必要が発生し、少量多品種の生産には不向きである。
【００１９】
本発明の目的は、傷や破損を起こさずに半導体ウェハを研磨する研磨方法、及び研磨装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【００２１】
これにより、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、ドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突するのを防ぐことができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となる。
【００２２】
上方から見て略四辺形の形状を有しており、少なくとも上記略四辺形の一つの辺に相当する部分の上端にテーパー加工または丸め加工が施されていることにより、ベルト研磨方式の研磨装置に用いる場合、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となり、信頼性の高いウェハを製造することを可能にする。
【００２３】
上方から見て扇形の形状を有しており、少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されていることにより、研磨パッドが複数枚に分割されたターンテーブル方式の研磨装置に用いる場合、ウェハに傷をつけることなく研磨を行なうことができる。
【００２４】
例えば、上記上端部のうち少なくとも一部にはテーパー加工が施されており、上記上端部の角度が鈍角であれば、ドレッサとの衝突を効果的に防ぎ、ドレッサとの摩擦を低減することができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。
【００２５】
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられていることにより、研磨装置に用いた場合、貫通孔付近にドレッサによる傷が発生するのを防ぐことができるので、ウェハを傷つけることなく研磨することができる。そのため、より信頼性の高いウェハを製造することが可能となる。
【００２６】
本発明の第２の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも端部の一部には、第１の凹凸部と、上記第１の凹凸部とかみ合わせ可能な第２の凹凸部とが形成されている。
【００２７】
これにより、この研磨パッドを第１の凹凸部と第２の凹凸部とでつなぎ合わせて研磨装置に用いれば、定盤やウェハからの応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に剥離が生じるのを防ぐことができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、半導体装置の製造コストを低減することも可能になる。
【００２８】
上方から見て、第１の辺に上記第１の凹凸部が形成され、上記第１の辺の対辺に上記第２の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有していることにより、ベルト方式の研磨装置に好ましく用いることができる。
【００２９】
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられていることにより、研磨時に貫通孔の周辺に傷が発生するのを抑えることができる。
【００３０】
上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されていることにより、従来の研磨パッドに比べてコーナー部分に研磨液や水が入り込みにくくさせることができるので、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、研磨中に剥離が生じにくくなる。
【００３１】
特に、上方から見て、四隅が切り取られた、もしくは四隅が丸められて曲線となった略四辺形の形状を有することが好ましい。
【００３２】
本発明の第３の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも端部の一部には、上記端部の上部を突出させることにより形成された第１の突出部と、上記第１の突出部と重ね合わせ可能で、上記端部の下部を突出させることにより形成された第２の突出部とが設けられている。
【００３３】
これにより、複数枚の本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、定盤の走行方向に対して第１の突出部を上流側に配置し、且つ第１の突出部と第２の突出部とを重ね合わせることで、ドレッサによる傷の発生を抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【００３４】
上方から見て略四辺形の形状を有しており、第１の辺に上記第１の突出部が形成され、上記第１の辺の対辺に上記第２の突出部が形成されていることにより、ベルト研磨方式の研磨装置に好ましく用いることができる。
【００３５】
本発明の第４の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【００３６】
これにより、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いれば、研磨時に、貫通孔から研磨の終点をモニターすることが可能になるとともに、貫通孔付近に傷が生じるのを防ぐことができる。
【００３７】
本発明の第１の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々の上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分には、テーパー加工または丸め加工が施されている。
【００３８】
これにより、研磨時にドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突するのを防ぐことができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となる。
【００３９】
互いに平行な回転軸を有する少なくとも２つのローラをさらに備え、上記定盤は上記ローラに懸けられたベルト状のものであり、上記研磨パッドは、少なくとも一つの辺の上端部がテーパー加工または丸め加工された略四辺形の形状を有していてもよい。
【００４０】
本発明の第２の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、少なくとも上記各研磨パッドの端部の一部には、第１の凹凸部と、隣接する上記研磨パッドの上記第１の凹凸部とかみ合わされた第２の凹凸部とが形成されている。
【００４１】
これにより、この研磨パッドを第１の凹凸部と第２の凹凸部とでつなぎ合わせて研磨装置に用いれば、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドが剥離するのを防ぐことができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、故障による製造コストの増大を抑えることが可能になる。
【００４２】
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て、第１の辺に上記第１の凹凸部が形成され、上記第１の辺の対辺に上記第２の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有していてもよい。
【００４３】
本発明の第３の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されている。
【００４４】
これにより、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドを剥がれにくくすることができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、半導体装置の製造コストを低減することも可能になる。
【００４５】
本発明の第４の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第１の突出部が形成され、上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第１の突出部と重ね合わされた第２の突出部が形成されている。
【００４６】
これにより、ドレッサによって研磨パッドの端部に傷が生じるのを抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に研磨パッドの剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【００４７】
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て略四辺形の形状を有しており、第１の辺に上記第１の突出部が形成され、上記第１の辺の対辺に上記第２の突出部が形成されていてもよい。
【００４８】
本発明の第５の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッド同士の間が、接着剤で埋められている。
【００４９】
これにより、研磨パッドの端部から研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨時に研磨パッドが剥離しにくくなる。そのため、不具合を起こすことなくスムーズにウェハを研磨することができるようになる。
【００５０】
本発明の第６の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【００５１】
これにより、研磨の際に、貫通孔の周縁部に傷が発生しにくくなるので、ウェハに傷を生じさせずに研磨を行なうことが可能となる。
【００５２】
本発明の第１のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記研磨パッドは、上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【００５３】
この方法により、工程（ａ）で研磨パッドに傷が入りにくくなっているので、工程（ｂ）でウェハを傷つけずに研磨することが可能となる。
【００５４】
本発明の第２のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記研磨パッドの端部には、第１の凹凸部と、隣接する上記研磨パッドの上記第１の凹凸部とかみ合わされた第２の凹凸部とが形成されている。
【００５５】
この方法により、研磨中に研磨パッドが剥離するのを防ぐことができるので、研磨装置の緊急停止や、工程（ａ）でドレッサと研磨パッドの剥離部分との衝突などの不具合の発生を抑えることができる。
【００５６】
本発明の第３のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記研磨パッドは、上方から見た場合のコーナー部分にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【００５７】
この方法により、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドを剥がれにくくすることができる。
【００５８】
本発明の第４のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記研磨パッドのうち、上記定盤の走行方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第１の突出部が形成され、下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第１の突出部と重ね合わされた第２の突出部が形成される。
【００５９】
この方法により、工程（ａ）において、ドレッサによって研磨パッドの端部に傷が生じるのを抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に研磨パッドの剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【００６０】
本発明の第５のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記複数の研磨パッド同士の間は、接着剤で埋められている。
【００６１】
この方法により、研磨時に研磨パッドの端部から研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨パッドの剥離を抑制することができる。そのため、不具合を起こすことなくスムーズにウェハを研磨することができるようになる。
【００６２】
本発明の第６のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程（ａ）と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程（ｂ）とを含み、上記工程（ａ）及び工程（ｂ）で用いられる上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【００６３】
この方法により、研磨の際に、貫通孔の周縁部に傷が発生しにくくなるので、ウェハに傷を生じさせずに研磨を行なうことが可能となる。
【００６４】
【発明の実施の形態】
本願発明者らは、まず、ベルト研磨方式の研磨装置において、研磨パッドが傷つくのを防ぐために、複数のシート状の研磨パッドの配置間隔の適正化やドレッサの改良などを試みた。しかしながら、現状の研磨機構では、研磨パッドに発生する傷を顕著に低減することはできなかった。また、研磨パッドの材質を変更することも検討したが、ウェハを適正に研磨しつつ、傷を生じない材料を選定するのは困難であった。そこで、本願発明者らは、研磨パッドのコーナー部を含む端部に注目し、シート状の研磨パッドの端部の形状を変更したところ、ドレッサと研磨パッドとの衝突を防ぎ、研磨パッドにおける傷の発生を抑制できることが分かった。
【００６５】
すなわち、研磨装置において、研磨パッドの上端部のうち、隣接する研磨パッドと対向する部分にテーパー加工（面取り加工）や丸め加工などを施して、ドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突しないようにすることで、傷の発生を抑えることができた。また、これと同様の加工を研磨パッドの貫通孔に施したところ、貫通孔の周縁部に傷が発生する率は従来に比べて著しく低減されていた。なお、本明細書中で「丸め加工」とは、コーナー部分や上端部などの角を円くする加工法を意味するものとする。
【００６６】
一方、研磨パッドのコーナー部または端部の形状を、定盤からの張力やドレッサ及びウェハからの応力が集中しにくい形状に加工することで、研磨パッドの定盤からの剥離を抑えられることも分かった。また、スラリーや水などの液体が研磨パッドと定盤との間に入り込みにくい形状とすることによっても研磨パッドの剥離を抑えることができた。
【００６７】
以上のようにして本願発明者らが想到した発明の実施形態について、図を用いて以下に説明する。
【００６８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るベルト研磨方式のＣＭＰ装置のうち、研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【００６９】
同図に示すように、本実施形態のＣＭＰ装置のうち研磨機構部は、互いの回転軸が平行に配置された２つのローラ（プーリ）１と、ローラ１に懸けられたベルト状の定盤２と、定盤２の外表面上に粘着シート等で貼り付けられた例えば４枚のシート状の研磨パッド３と、研磨時に半導体ウェハ５を保持するためのキャリア１６と、シリンダ６と、シリンダ６に装着され、研磨パッド３の上面を活性化させ（毛羽立たせ）るためのドレッサ７と、研磨の終点を検出するための検出装置（図示せず）とを備えている。研磨パッド３は、例えばポリウレタン、特に独立発泡ポリウレタンからなり、矩形をしている。
【００７０】
また、定盤２及び研磨パッド３には、研磨の終点を検出するための貫通孔８が形成されている。この貫通孔８は、定盤２の下方に設置された検出装置から照射されるレーザー光などの光線を通すためのものである。検出装置は、半導体ウェハで反射されたレーザー光を検出することによって、研磨の終点を検出する。
【００７１】
本実施形態のＣＭＰ装置（研磨装置）を用いた半導体ウェハの研磨方法は、従来と同様である。
【００７２】
すなわち、半導体ウェハ５は、研磨時に、主面側が研磨パッドに当接するようキャリア１６に保持される。研磨中のキャリア１６は、研磨面に対する垂線のうち半導体ウェハ５の中心を通る線を軸として回転する。
【００７３】
ベルト状の定盤２は、いわゆるベルトコンベヤー式に回転する。
【００７４】
シリンダ６の下面上に設けられたドレッサ７は、研磨時には研磨パッド３の上面と接触した状態で、研磨パッド３の進行方向に対して垂直な方向に移動しながら研磨パッド３のドレッシングを行ない、研磨パッド３の上面を毛羽立たせる。なお、研磨パッド３の研磨面において、進行方向に対して垂直な方向を「幅方向」、進行方向と平行な方向を「長さ方向」と称するものとする。
【００７５】
このように、研磨パッド３が進行方向に移動しつつ、半導体ウェハ５が回転することで研磨が進行する。この際には、研磨パッド３に研磨粒子を含むスラリーが供給される。
【００７６】
次に、本実施形態の研磨パッド３の特徴である、研磨パッド端部及び貫通孔８周縁部の形状について説明する。
【００７７】
図２は、図１に示す本実施形態のＣＭＰ装置において、Ａ部を拡大して示す斜視図であり、図３は、本実施形態のＣＭＰ装置において、Ａ部を拡大して示す長さ方向の断面図である。なお、図１のＡ部は複数枚の研磨パッド３の、定盤２への張り合わせ部である。
【００７８】
図２及び図３に示すように、本実施形態のＣＭＰ装置では、研磨パッド３の上端部のうち、隣接する研磨パッド３と対向する部分（端部４）が斜めに切断されている。そのため、図３に示すように、Ａ部における定盤２と研磨パッド３の側端面とが鋭角を成し、研磨パッド３の上端部は鈍角となっている。
【００７９】
これにより、研磨時にドレッサ７が研磨パッド３の上端部に引っかかることなく研磨パッド３を活性化することができるようになり、従来発生していた研磨パッド３端部での傷の発生を防ぐことができる。従って、本実施形態のＣＭＰ装置を用いれば、半導体ウェハの主面を傷つけずにＣＭＰを行うことができる。
【００８０】
特に、本実施形態のＣＭＰ装置では、研磨パッド３の下端部が鋭角になっているので、ドレッサ７と研磨パッド３とがより引っかかりにくくなっている。なお、このような形状は、一般的なテーパー加工によって容易に形成することができる。
【００８１】
また、図１〜図３では研磨パッド３同士が所定の間隔を空けて定盤２に貼り付けられる例を示しているが、研磨パッド同士を間隔を空けずに並べてもよい。本実施形態の研磨パッド３は、定盤２に隙間無く配置した状態でもスラリーや研磨くずを排出するための空間を確保できるので、スラリーや水が研磨パッド３の裏面に入り込むのを防ぎつつ、良好な研磨を継続することができる。
【００８２】
また、図４、図５は共に、本実施形態のＣＭＰ装置において、図１に示すＡ部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【００８３】
研磨パッド３の端部４が、図４に示すような、上端部を面取り（テーパー）加工を施した形状であっても上述の効果はある。すなわち、テーパー加工によって研磨パッド３の上端部のうち、隣接する研磨パッドに面した部分の角度が９０度を超える鈍角になっていてもよい。この場合にも、研磨パッド３の上端部がドレッサ７と衝突しにくくなるので、研磨パッド３の端部４に傷が発生しにくくなる。
【００８４】
また、研磨パッド３の端部４には、図５に示すように、丸め加工が施されていてもよい。このように、研磨パッド３の上端部が刃ややすり等で丸められていることによっても研磨パッド３の上端部がドレッサ７に引っかかりにくくなる。
【００８５】
また、以上で説明したような、研磨パッド３の端部の加工と同様の加工を貫通孔８の周縁部に施しても効果がある。
【００８６】
図６は、図１に示すＣＭＰ装置の研磨パッドのうち、Ｂ部を拡大して示す斜視図であり、図７は、図１に示すＣＭＰ装置の研磨パッドのうち、Ｂ部を拡大して示す断面図である。なお、図１において、Ｂ部は貫通孔８を示す。また、図７は、定盤２及び研磨パッド３の長さ方向の断面を示している。
【００８７】
図６及び図７に示すように、本実施形態のＣＭＰ装置に用いられる研磨パッド３では、貫通孔８の周縁部９の上端の角度が、長さ方向の断面で見て鈍角になっている。
【００８８】
このため、貫通孔８の周縁部９においても、研磨パッド３の上端部がドレッサ７と衝突しにくくなり、従来半導体ウェハの上面に生じていた傷の発生を抑えることができる。また、ドレッサ７による研磨パッド３の活性化が安定かつスムーズに行えるようになる。
【００８９】
なお、図３に示す端部４と同様に、貫通孔８の周縁部９が斜めに切断された形状であってもよいし、図５に示す端部４と同様に、貫通孔８の周縁部９の上端が丸め加工されていてもよい。これらの場合にも、ドレッサ７と周縁部９との衝突を抑えることができるので、周縁部９に傷が発生しにくくなる。
【００９０】
以上のように、本実施形態のＣＭＰ装置では、研磨パッド３の端部４、及び貫通孔８の周縁部９の形状を、ドレッサ７が引っかかりにくく、あるいは摩擦が小さくなるようにすることで、研磨パッド３における傷の発生を抑えている。
【００９１】
なお、本実施形態のＣＭＰ装置に用いられる研磨パッド３において、図２〜図５では、長さ方向の両端部、すなわち進行方向から見て上流側と下流側の端部に上述の加工を施す例を示したが、下流側の端部にのみ上述の加工を施していても先に挙げた例と同様の効果を得られる。ただし、研磨パッド３の上流側と下流側の両方の端部を加工している場合の方が、定盤２に貼り付ける際の位置合わせが容易にできるとともに、方向性を気にせずに装置に装着できるのでより好ましい。
【００９２】
また、本実施形態においては、ＣＭＰ装置につき４枚の研磨パッド３をベルト状の定盤２に貼り付ける例を挙げたが、研磨パッド３の枚数には特に制限はない。研磨パッド３の幅については、少なくとも半導体ウェハ５の直径より大きく、適当なマージンを有していることが好ましい。
【００９３】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係るＣＭＰ装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。なお、同図において、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付している。また、本実施形態のＣＭＰ装置は、研磨パッドの形状及び貼り付け方法以外は第１の実施形態と同様であるので、以下では研磨パッドの形状及び貼り付け方法のみ説明する。
【００９４】
図８に示すように、本実施形態の研磨パッド３には、進行方向から見て上流側及び下流側の端部に凹凸１０が形成されている。この凹凸１０は、隣接する研磨パッドの凹凸１０とかみ合わせることができる形状になっている。
【００９５】
そして、本実施形態のＣＭＰ装置において、複数の研磨パッド３は、それぞれ隣接する研磨パッド３と凹凸１０をかみ合わせることで、隙間が無い状態で定盤２に貼り付けられている。
【００９６】
この凹凸１０の形状は、隣り合う研磨パッドとかみ合わせることができる形状であれば特に制限が無い。また、形成される凹部または凸部の個数に関しても制限は無い。
【００９７】
このような凹凸１０が研磨パッド３に設けられていることにより、隣接する研磨パッド３との接触面積が増えるので、定盤２にかかるテンション（引っ張り応力）に応じて研磨パッド３にかかる応力を分散できる。その上、定盤２と研磨パッド３との接着面がウエット・ケミカル雰囲気に直接触れることを回避できるため、研磨パッド３の端部、特にコーナー部からの剥がれを抑制することができる。そのため、本実施形態の研磨パッドを用いたＣＭＰ装置では、研磨パッドが剥がれることによる緊急停止などの不具合が起こりにくくなっている。また、研磨パッド３の寿命を延長することもできるので、半導体装置の製造コストを低減することもできる。
【００９８】
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るＣＭＰ装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【００９９】
同図に示すように、本実施形態のＣＭＰ装置に用いられる研磨パッド３は、上方から見て、コーナー部１１の角が面取り加工などにより削り取られている。このような加工により、すべてのコーナー部の角度を上方から見て９０度以下にすることができる。なお、面取り加工の他にも、コーナー部の側端面を丸め加工などで円状などの曲面に加工してもよい。
【０１００】
従来の研磨パッドは、矩形であったためにコーナー部に定盤２からかかる応力が集中する上、スラリーや水などが入り込み易かった。これに対し、本実施形態のＣＭＰ装置では、研磨パッド３のコーナー部１１の角が削り取られた形状になっているので、定盤２にかかるテンション（引っ張り応力）に応じて研磨パッド３が受ける応力を分散させることができ、研磨パッド３を剥がれにくくすることができる。また、定盤２と研磨パッド３との接着部にスラリーや水などの液体が入り込みにくくなっていることによっても、研磨パッド３端部からの剥がれをなくすことができる。そのため、本実施形態のＣＭＰ装置によれば、研磨中に緊急停止など、トラブルの発生を抑えることができる。
【０１０１】
なお、半導体ウェハを研磨する領域を確保するために、本実施形態の研磨パッド３において、上述の面取り加工や丸め加工を施す範囲は、幅方向の端部から約４０ｍｍ以内の領域にあることが好ましい。
【０１０２】
（第４の実施形態）
図１０は、本発明の第４の実施形態に係るＣＭＰ装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。また、図１１は、本実施形態の研磨パッドの図１０に示すＣ部の拡大断面図である。なお、同図では、定盤の進行方向（長さ方向）での定盤２及び研磨パッド３の断面を示している。
【０１０３】
図１１に示すように、本実施形態の研磨パッド３には進行方向から見て上流側と下流側の端部に切り欠き部１２が形成されている。この切り欠き部１２は、進行方向から見て上流側の端部では、上部が下部よりも突出した形状になっており、下流側の端部では、上流側の端部とかみ合わせ可能な、下部が突出した形状になっている。かみ合わせ可能であれば、上流側の端部の突出部と下流側の端部の突出部の形状は特に限定しないが、図１１に示すように階段状に加工するか、上流側及び下流側の端部を斜めに切り欠くかの選択は、例えば研磨パッドの材質に適しているかどうかを検討し、作製時に決定する。
【０１０４】
本実施形態のＣＭＰ装置では、上述の研磨パッド３が複数枚、端部の切り欠き部１２で重ね合わされた（かみ合わされた）状態で定盤２に貼り付けられている。この際には、図１１に示すように、上流側に配置される研磨パッド３の下流側の切り欠き部１２と、下流側に配置される研磨パッド３の上流側の切り欠き部１２とを重ね合わせる。これにより、半導体ウェハ５（図１参照）の研磨時に、ドレッサ７が研磨パッド３の端部に引っかかりにくくなるので、パッド活性化をスムーズに行なうことが可能になる。そのため、半導体ウェハ５の主面に傷を発生させることなく研磨を行なうことができる。また、研磨パッド３の端部に切り欠き部１２を形成することで、定盤２と研磨パッド３との接着界面が直接ウエット雰囲気や、ケミカル雰囲気に触れるのを防ぎ、研磨パッド３の剥離を抑制することができる。そのため、半導体ウェハの加工工程をスムーズに行なうことができる。
【０１０５】
（第５の実施形態）
図１２は、本発明の第５の実施形態に係るＣＭＰ装置において、研磨パッド間の構造を示す斜視図であり、図１３は、本実施形態のＣＭＰ装置において、研磨パッドの端部及び定盤の、長さ方向で切断した場合の断面図である。
【０１０６】
図１２に示すように、本実施形態のＣＭＰ装置において、定盤２に研磨パッド３が複数枚張り合わされ、互いに隣接する研磨パッド３の隙間に接着剤１３が塗布されている。この接着剤１３は、例えば研磨パッド３の定盤２への貼り付け時に塗布され、硬化される。
【０１０７】
また、接着剤１３は、硬化後に研磨パッド３の高さを超えず、且つ研磨パッド間の隙間からはみ出ないように塗布される。
【０１０８】
これにより、定盤２と研磨パッド３との接着界面が直接ウエット雰囲気や、ケミカル雰囲気に触れることなく半導体ウェハの研磨を行なうことができるため、研磨時に研磨パッド３の端部が剥がれるのを防ぐことができる。また、研磨パッド３の端部は、接着剤１３によって物理的に接着されているので、研磨パッド３はより剥がれにくくなっている。
【０１０９】
ここで使用する接着剤としては、耐薬品性に優れ、硬化が容易に行える、例えばエポキシ系の熱硬化型のものが好ましく用られる。特に、エポキシ系樹脂の場合、伸縮性があるので、研磨パッド３にかかる応力を逃がすことができる。このような接着剤を用いる場合、研磨パッド３の貼り付け後、研磨パッド同士の隙間に接着剤を塗布し、ドライヤーなどの熱源で硬化する。その後、半導体ウェハの研磨を行なう。
【０１１０】
なお、図１３では、研磨パッド３の上端部が丸め加工された例を示しているが、研磨パッド３は、従来と同様の形状をしていてもよいし、第１及び第３の本実施形態で説明したような形状を有していてもよい。ただし、第１の実施形態の研磨パッドを用いる場合には、研磨時に傷が生じにくくなる上、研磨パッドが剥離しにくくなるので、相乗効果が期待できる。第３の実施形態の研磨パッドを用いる場合には、研磨パッドの剥離抑制効果を増強できるので好ましい。
【０１１１】
（第６の実施形態）
ここまでの実施形態では、ベルト研磨方式のＣＭＰ装置において、研磨パッドの端部を加工する例について説明した。これに対し、ターンテーブル方式のＣＭＰ装置であっても、研磨パッドの端部の加工が必要となる場合がある。
【０１１２】
従来のターンテーブル方式のＣＭＰ装置では、円盤状の定盤の上面に円形の研磨パッドが貼り付けられており、研磨対象の半導体ウェハや、ドレッサを研磨パッドに上方から押し付けることで研磨が行われる。このような従来のＣＭＰ装置では、研磨パッドとして円形のものを一枚のみ使用するため、本発明の課題とした研磨パッドの端部における傷の発生、及び剥離による装置の停止といった不具合は生じなかった。その代わり、ベルト研磨方式に比べて研磨パッドが大きいため、研磨パッドと定盤との間に気泡を入れずに研磨パッドを貼り付けることが難しく、気泡の存在により研磨に不具合が生じることがあった。また、研磨パッドに一箇所でも気泡が入ったり破れが生じた場合、研磨パッド全体を張り替えなければならず、製造コストの上昇を招いていた。
【０１１３】
上記の不具合を解決するために、研磨パッドを複数枚に分割したターンテーブル方式のＣＭＰ装置が提案されている。これにより、研磨パッドを研磨定盤に貼り付ける際に気泡が入りにくくなるので、研磨パッドがたわめずに研磨定盤に貼り付けることが可能になる。さらに、破損部分の研磨パッドを部分的に交換することが可能になるため、研磨パッドのコストを低減することができる。加えて、研磨パッドが分割されているため、貼り付け、引き剥がし作業を容易に行うことができる。
【０１１４】
ところが、円形の研磨パッドを複数枚に分割することで、ベルト研磨方式のＣＭＰ装置と同様に、研磨パッドが剥がれたり、研磨パッドの端部に傷が発生するといった不具合が生じるようになった。
【０１１５】
そこで、本願発明者らは、ベルト研磨方式のＣＭＰで有効であった、研磨パッドの端部を加工する手法をターンテーブル方式のＣＭＰにも適用することを考えた。
【０１１６】
図１４（ａ）は、本発明の第６の実施形態に係るＣＭＰ装置を示す側面図であり、（ｂ）は、本実施形態のＣＭＰ装置の研磨パッドを上方から見たときの平面図である。
【０１１７】
図１４（ａ）に示すように、本実施形態のＣＭＰ装置は、定盤２１と、定盤２１の上面に貼り付けられた研磨パッド２２と、回転機構及び加圧機構を有し、半導体ウェハ２３を保持するためのキャリア２４と、回転機構及び加圧機構を有し、研磨パッド２２の上面を毛羽立たせるためのドレッサ２６とを備えている。
【０１１８】
図１４（ｂ）に示すように、本実施形態の研磨パッド２２は、従来の研磨パッドを複数枚に分割した形状になっている。例えば、本実施形態のＣＭＰ装置では、扇形をした４枚の研磨パッド２２が、互いに間隔を空けずに定盤２１に貼り付けられている。そして、研磨パッド２２のうち、隣り合う研磨パッド同士が互いに接する部分、すなわちそれぞれの研磨パッド２２の端部がテーパー形状に加工されている。
【０１１９】
このように、パッド同士の張り合わせ部のコーナー部分の角を落とす加工形状や、テーパー形状のパッドを張り合わせることにより、ドレッサが研磨パッド２２の貼り合わせ部に引っかかるのを防止することができる。よって、ドレッサが貼り合わせ部に引っかかって発生する傷を防ぎ、研磨後のスラリーや研磨屑を効率よく研磨パッド２２の外周方向に排出することができる。
【０１２０】
その他に、研磨パッド２２の辺に凹凸を形成し、この凹凸を組み合わせて研磨パッド２２を定盤２１に貼り付けてもよい。また、隣接する研磨パッドの間の間隙を、接着剤で埋めて、研磨パッド２２と定盤２１との接着部分に水分やスラリー２５が入り込むのを防いでもよい。
【０１２１】
なお、図１４（ｂ）では、定盤２１上に４枚の研磨パッド２２が貼り付けられていたが、研磨パッド２２の数は特に限定されない。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明のＣＭＰ装置によれば、研磨パッドの端部にテーパー加工または丸め加工を施していることにより、ドレッサが研磨パッドに引っかかりにくくすることができ研磨パッドに傷が発生するのを防ぐことができる。また、研磨パッドの端部に凹凸を形成することにより、定盤から受ける応力を分散することができるので、研磨パッドの剥離が抑えられている。
【０１２３】
また、これらのＣＭＰ装置を用いて研磨を行なうことにより、半導体ウェハの主面を傷つけることなく研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るベルト研磨方式のＣＭＰ装置のうち、研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す第１の実施形態のＣＭＰ装置において、Ａ部を拡大して示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態のＣＭＰ装置において、Ａ部を拡大して示す長さ方向の断面図である。
【図４】第１の実施形態のＣＭＰ装置において、図１に示すＡ部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【図５】第１の実施形態のＣＭＰ装置において、図１に示すＡ部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【図６】第１の実施形態のＣＭＰ装置の研磨パッドのうち、Ｂ部を拡大して示す斜視図である。
【図７】図１に示すＣＭＰ装置の研磨パッドのうち、Ｂ部を拡大して示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るＣＭＰ装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るＣＭＰ装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係るＣＭＰ装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図１１】第４の実施形態の研磨パッドの図１０に示すＣ部の拡大断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係るＣＭＰ装置において、研磨パッド間の構造を示す斜視図である。
【図１３】第５の実施形態に係るＣＭＰ装置において、研磨パッドの端部及び定盤の、長さ方向で切断した場合の断面図である。
【図１４】（ａ）は、本発明の第６の実施形態に係るＣＭＰ装置を示す側面図であり、（ｂ）は、該ＣＭＰ装置の研磨パッドを上方から見たときの平面図である。
【図１５】従来のベルト研磨方式のＣＭＰ装置における研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【図１６】図１５に示す従来のＣＭＰ装置のうち、Ｄ部を示す拡大図である。
【図１７】図１５に示す従来のＣＭＰ装置のうち、Ｅ部を示す拡大図である。
【符号の説明】
１            ローラ（プーリ）
２、２１      定盤
３、２２      研磨パッド
４            端部
５、２３      半導体ウェハ
６            シリンダ
７、２６      ドレッサ
８            貫通孔
９            周縁部
１０          凹凸
１１          コーナー部
１２          切り欠き部
１３          接着剤
１６、２４    キャリア
２５          スラリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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